“Air”

A. PENGERTIAN AIRAir adalah zat kimia yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui

sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Pengaturan air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. (Wikipedia).

Sifat-sifat Kimia dan FisikaAir adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas

dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0°C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.

Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-).

B. AIR DALAM BAHAN PANGANPeranan Air

Air mempunyai peranan penting di dalam suatu bahan pangan. Air merupakan faktor yang berpengaruh terhadap penampakan, tekstur, cita rasa, nilai gizi bahan pangan, dan aktivitas mikroorganisme. Karakterisitik hidratasi bahan pangan merupakan karakterisitk fisik yang meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang terkandung di dalamnya dan molekul air di udara sekitarnya.

1

Peranan air dalam berbagai produk hasil pertanian dapat dinyatakan sebagai kadar air dan aktivitas air. Sedangkan di udara dinyatakan dalam kelembaban relatif dan kelembaban mutlak.

Air dalam bahan pangan berperan sebagai pelarut dari beberapa komponen disamping ikut sebagai bahan pereaksi. Dalam suatu bahan pangan, air dikategorikan dalam 2 tipe yaitu air bebas dan air terikat. Air bebas menunjukan sifat-sifat air dengan keaktifan penuh, sedangkan air terikat menunjukan air yang terikat erat dengan komponen bahan pangan lainnya. Air bebas dapat dengan mudah hilang apabila terjadi penguapan dan pengeringan, sedangkan air terikat sulit dibebaskan dengan cara tersebut. Sebenarnya air dapat terikat secara fisik, yaitu ikatan menurut sistem kapiler dan air terikat secara kimia, antara lain air kristal dan air yang terikat dalam sistem disperse.

Air terikat (bound water) merupakan interaksi air dengan solid atau bahan pangan. Ada beberapa definisi air terikat adalah sejumlah air yang berinteraksi secara kuat dengan solute yang bersifat hidrofilik. Air terikat adalah air yang tidak dapat dibekukan lagi pada suhu lebih kecil atau sama dengan -40C, merupakan subtansi nonaqueousdan mempunyai sifat yang berbeda dengan air kamba. Air dalam bahan pangan terikat secara kuat pada sisi-sisi kimia komponen bahan pangan misalnya grup hidroksil dari polisakarida, grup karbonil dan amino dari protein dan sisi polar lain yang dapat memegang air dengan ikatan hidrogen.

Menurut Nagashima dan Suzuki (1981), air terikat meliputi:- Air hidratasi- Air dalam mikrokapiler atau air yang terjebak dalam mikrokapiler- Air yang terabsorbsi pada permukaan solid.

Air terikat berhubungan dengan energi pengikatan yang tinggi. Energi pengikatan merupakan istilah termodinamika yang menyatakan perbedaan antara panas absorbsi air oleh solid dengan panas kondensasi uap air pada suhu yang sama. Berdasarkan tingkat energi pengikatan, air terikat terbagi atas tiga fraksi yaitu:- Fraksi air terikat primer- Fraksi air terikat sekunder- Fraksi air terikat tersier

Proses pengawetan produk pertanian dititikberatkan kepada kandungan air pada bahan. Kebanyakan pengawetan bahan bertujuan untuk mengurangi sebagian kadar air pada bahan seperti pengeringan, evaporasi, dan sebagainya. Dengan berkurangnya air dan berubahnya wujud air pada bahan maka pertumbuhan mikroorganisme dan reaksi enzimatis dapat dihambat atau dihentikan, sehingga bahan lebih awet. Selain air yang terdapat pada bahan, yang menjadi ancaman pada bahan adalah air yang terdapat di udara dalam bentuk uap air. Hal ini menjadi ancaman bahan pada saat penyimpanan. Perbedaan tekanan uap air antara bahan dan lingkungan dapat menyebabkan air berpindah dari lingkungan ke bahan

2

atau sebaliknya. Hal ini dapat menyebabkan kandungan air pada bahan bertambah atau berkurang.

Produk pertanian banyak diawetkan dalam bentuk bubuk dan tepung, Bubuk dan tepung memiliki kadar air yang rendah dan porositas yang tinggi sehingga bersifat higroskopis dimana produk dapat menyerap uap air dari lingkungan atau melepaskan air dari bahan ke lingkungan. Penurunan mutu pada produk berbentuk bubuk atau tepung dapat dilihat secara visual seperti produk menggumpal dan berair, atau reaksi enzimatis seperti perubahan warna. Pada umumnya penyimpanan bahan pertanian dilakukan pada lingkungan yang suhu dan kelembaban relatif (RH) yang tidak terkendali, hal ini menyebabkan bahan akan mengalami adsorpsi maupun desorpsi secara bergantian setiap waktu.

Air merupakan komponen yang paling penting bagi kehidupan seluruh makhlukhidup dan fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Tubuh manusia 65% nyaterdiri dari air atau sekitar 47 liter per orang dewasa. Setiap hari sekitar 2.5 liter harus diganti dengan air yang baru. Diperkirakan dari sejumlah air yang harus diganti tersebut 1,5 liter berasal dari air minum dan sekitar 1,0 liter berasal dari bahan makanan yang dikonsumsi. Air juga merupakan salah satu media pertumbuhan yang baik untuk berbagai mikroorganisma. Air berfungsi sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisasisa metabolisme. Semua bahan makanan mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda. Air dalam bahan makanan dapat mempengaruhi penampakan, tekstur, serta cita rasa makanan tersebut. Air juga terdapat dalam bahan makanan kering yang secara kasat mata tidak terlihat adanya air, seperti tepung-tepungan dan biji-bijian dalam jumlah tertentu. Air dapat berupa komponen intrasel, dan / atau ekstrasel dalam sayuran dan produk hewani, sebagai medium pendispersi atau pelarut dalam berbagai produk, sebagai fase terdispersi dalam beberapa produk yang diemulsi seperti mentega dan margarine, dan sebagai komponen tambahan dalam makanan lain.

Buah mentah yang menjadi matang selalu bertambah kandungan airnya, misalnya calon buah apel yang hanya mengandung 10% air setelah matang kadar airnya menjadi 80%. Kandungan air beberapa bahan makanan tidak dapat ditentukan dari keadaan fisik bahan tersebut. Hal ini seperti yang ditunjukan pada Table 1.

3

Kandungan air dalam bahan makanan ikut menentukan acceptability, kesegaran dan keawetan bahan makanan tersebut. Sebagian besar dari perubahan-perubahan bahan makanan terjadi dalam media air yang ditambahkan atau yang berasal dari bahan makanan itu sendiri. Adanya air mempengaruhi kemerosotan mutu makanan secara kimia dan mikrobiologi. Pengeringan ataupun pembekuan air penting pada beberapa pengawetan makanan.

Kadar AirAir sebagai Komponen utama Peyusun bahan pangan. Kadar air sangat berpengaruh

terhadap mutu bahan pangan karena air berpengaruh terhadap penampakan, tekstur, serta citarasa makanan. Semua bahan makanan, baik bahan pangan nabati ataupun hewani mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda. Air berperan sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan biopolimer dan sebagainya.

Kandungan air dalam bahan makanan ikut menentukan tingkat acceptability, kesegaran dan daya tahan bahan pangan tersebut. Keawetan bahan pangan mempunyai hubungan erat dengan kadar air bahan makanan. Didalam bahan pangan, air terdapat dalam 2 bentuk.

Bentuk air dalam bahan pangan:1. Air bebas (free water), yaitu air yang terkandung dalam bahan pangan yang dapat

dengan mudah dihilangkan dengan cara penguapan atau pengeringan.2. Air terikat (bound water), yaitu air yang terkandung dalam pangan dan sangat sukar

untuk dihilangkan meski dengan cara pengeringan.

Air sebagai komponen utama penyusun bahan pangan juga sangat berpengaruh terhadap konsistensi bahan pangan dimana sebagian besar bahan pangan segar mempunyai

4

kandungan kadar air 70% atau lebih. Sebagai contoh kandungan kadar air bahan dapat dilihat di bawah ini.

Contoh Kandungan kadar air bahan pangan sayuran dan buah-buahan segar mempunyai kadar air 90-95%,

Jenis bahan Pangan Kadar Air

Buah dan sayur-sayuran segar 90 – 95%

Susu 85 – 90%

Ikan 70 – 80%

Telur 70 – 75%

Daging 60 – 70%

Air sebagai komponen utama penyusun bahan pangan mempunyai derajat keterikatan. Dan menurut derajat keterikatannya air dalam bahan dibagi dalam beberapa tipe. Yaitu sebagai berikut:1. Tipe I, yaitu molekul air yang terikat pada molekul lain melalui suatu ikatan hidrogen.

Molekul-molekul air ini akan membentuk hidrat dengan molekul-molekul lain yang mengandung atom Odan atom N seperti karbohidrat dan protein. Air tipe I ini tidak dapat membeku jika dilakukan pembekuan, tetapi sebagian air ini dapat dihilangkan dengan pengeringan biasa.

2. Tipe II, yaitu molekul air yang membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air lain, terdapat dalamkapiler dan sifatnya agak berbeda dari air murni. Air tipe II ini sangat sukar dihilangkan, tetapi dapat dikurangi dengan beberapa proses pengolahan. Pengurangan air tipe ini akan mengakibatkan penurunan AW ( Water Activity ) dan akan berpengaruh dalam pencegahanpertumbuhan mikroba dan reaksi-reaksi kimia yang bersifat rusak seperti pencoklatan (browning ), hidrolisis atau oksidasi lemak. Pengurangan air tipe II ini seluruhnya akan menghasilkan kandungan air bahan yang berkisar 3 - 7 %. Dengan kadar air antara 3 - 7% seperti ini maka kestabilan bahan pangan akan tercapai, kecuali pada hasil-hasil yang dapat mengalami oksidasi akibat adanya kandungan lemak jenuh.

3. Tipe III, yaitu air yang terikat secara fisik pada jaringan matriks seperti membran, kapiler, serat etc. Air seperti ini biasanya berperan penting dalam pertumbuhan mikroba dan bersifat mudah menguap. Pengurangan air tipe III ini seluruhnya akan menyebabkan kandungan air bahan berkisar antara 12 - 25% tergantung jenis bahan dan suhu.

4. Tipe IV, yaitu air yang terikat dalam jaringan suatu bahan atau air murni dengan sifat-sifat air biasa.

5

Tipe Air dalam bahan pangan ini secara langsung akan mempengaruhi seluruh aktivitas kimia yang ada pada bahan pangan tersebut. Besarnya aktivitas air didalam bahan pangan akan ditentukan oleh besarnya kandungan air dan juga komponen-komponen lain yang terdapat pada bahan tersebut.

Aktivitas AirDalam bahan pangan, air berperan sebagai pelarut yang digunakan selama proses

metabolisme, dimana kandungan air suatu bahan pangan tidak dapat digunakan sebagai petunjuk nyata dalam menentukan ketahanan simpan. Tingkat mobilitas dan peranan air dalam bahan pangan bagi proses kehidupan biasanya dinyatakan dengan aktivitas air atau water activity (Aw) yaitu jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Aktivitas air merupakan faktor utama yang mempengaruhi kualitas simpan sejumlah makanan, dengan demikian diperlukan pengemasan untuk membantu mempertahankan kualitas makanan. Produk higroskopis harus dikemas dalam wadah kaca dengan tutup tidak tembus air atau dalam plastik kedap air (polivinil klorida tebal).Misalnya kopi instant. Ada beberapa makanan yang kelembapan nisbi kesetimbangannya di atas kondisi iklim luar. Dengan demikian bahan kemas bekerja melindungi produk agar tidak kehilangan air. Hal ini terjadi pada keju yang diproses dan makanan yang dipanggang.

Berbagai jenis mikroorganime yang yang dapat hidup pada nilai Aw tertentu dapat dilihat pada Tabel 2:

Tabel 2 Nilai Aw yang dapat ditumbuhi mikroorganisme

Mikroorganisma Aktivitas air

Organisma penghasil lendir pada daging 0,98

Spora Pseudomonas, Bacillus cereus 0,97

Spora B. subtilis, C. botulinum 0,95

C. botulinum, Salmonella 0,93

Bakteri pada umumnya 0,91

Ragi pada umumnya 0,88

Aspergillus niger 0,85

Jamur pada umumnya 0,80

Bakteri halofilik 0,75

Jamur Xerofilik 0,65

Ragi Osmofilik 0,62

6

Aktivitas air juga dinyatakan sebagai potensi kimia yang nilainya bervariasi dari 0 sampai 1. Pada nilai aktivitas air sama dengan 0 berarti molekul air yang bersangkutan sama sekali tidak dapat melakukan aktivitas dalam proses kimia. Sedangkan nilai aktivitas\ 1 berarti potensi air dalam proses kimia dalam kondisi maksimal.

Aktivitas air merupakan salah satu parameter hidratasi yang sering diartikan sebagai air dalam bahan yang digunakan untuk pertumbuhan jasad renik. Scott (1957) dalam Purnomo (1995), pertama kali menggunakan aktivitas air sebagai petunjuk adanya sejumlah air dalam bahan pangan yang dibutuhkan bagi pertumbuhan mikroorganisme. Aktivitas air ini juga terkait erat dengan adanya air dalam bahan pangan.

Aktivitas air didefinisikan sebagai perbandingan antara tekanan uap air dari larutan dengan tekanan uap air murni pada suhu yang sama.

Aktivitas air dapat juga dinyatakan sebagai jumlah molekul dalam larutan, menurut hukum Raoult, aw berbanding lurus dengan jumlah molekul di dalam pelarut (solvent) dan berbanding terbalik dengan jumlah molekul di dalam larutan (solution).

Parameter ini juga dapat didefinisikan sebagai kelembaban relatif berimbang (equilibrium relative humidity = ERH) dibagi 100.

Aktivitas air mengambarkan sifat dari bahan pangan itu sendiri sedangkan ERH menggambarkan sifat lingkungan atmosfir yang berada dalam keadaan seimbang dengan bahan tersebut. Bertambah atau berkurangnya kandungan air sesuatu bahan pangan pada suatu keadaan lingkungan yang diberikan tergantung pada ERH. Aktivitas air dari bahan adalah untuk mengukur terikatnya air pada bahan pangan atau komponen bahan pangan tersebut dimana aw dari bahan pangan cenderung untuk berimbang dengan aw lingkungan sekitarnya. Grafik hubungan antara kadar air dengan aw pada berbagai produk pangan.

Hubungan Aktifitas Air Dengan Pertumbuhan Microba Dan Hubungannya dengan Laju Reaksi Kimia

Pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan erat kaitannya dengan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba didalamnya. Jumlah air didalam bahan yang tersedia untuk pertumbuhan mikroba dikenal dengan istilah aktivitas air (water activity = aw). Jika kandungan air bahan diturunkan, maka pertumbuhan mikroba akan diperlambat. Pertumbuhan bakteri patogen terutama Staphylococcus aureus dan Clostridium botulinum dapat dihambat jika aw bahan pangan < 0.8 sementara produksi toksinnya dihambat jika aw bahan pangan kurang dari < 0.85. Sehingga, produk kering yang memiliki aw < 0.85, dapat disimpan pada suhu ruang. Tapi, jika aw produk > 0.85 maka produk harus disimpan dalam refrigerator untuk mencegah produksi toksin penyebab keracunan pangan yang berasal dari bakteri patogen. Perlu diperhatikan bahwa nilai aw < 0.8 ditujukan pada keamanan produk dengan menghambat produksi toksin dari mikroba patogen. Pada kondisi ini, mikroba pembusuk masih bisa tumbuh dan menyebabkan kerusakan pangan. Bakteri dan kamir

7

butuh kadar air yang lebih tinggi daripada kapang. Sebagian besar bakteri terhambat pertumbuhannya pada aw < 0.9; kamir pada aw < 0.8 dan kapang pada aw < 0.7. Beberapa jenis kapang dapat tumbuh pada aw sekitar 0.62. Karena itu, kapang sering dijumpai mengkontaminasi makanan kering seperti ikan kering dan asin yang tidak dikemas. Penghambatan mikroba secara total akan terjadi pada aw bahan pangan < 0.6.

Aktivitas air (aw) menunjukkan jumlah air bebas di dalam pangan yang dapat digunakan oleh mikroba untuk pertumbuhannya. Nilai aw pangan dapat dihitung dengan membagi tekanan uap air pangan dengan tekanan uap air murni. Jadi air murni mempunyai nilai aw sama dengan 1. Nilai aw secara praktis dapat diperoleh dengan cara membagi %RH pada saat pangan mengalami keseimbangan kadar air dibagi dengan 100. Sebagai contoh, jika suatu jenis pangan mempunyai aw = 0,70, maka pangan tersebut mempunyai keseimbangan kadar air pada RE 70%, atau dengan perkataan lain pada RE 70% kadar air pangan tetap (yang menguap sama dengan yang terserap).

Mikroba mempunyai kebutuhan aw minimal yang berbeda-beda untuk pertumbuhannya. Di bawah aw minimal tersebut mikroba tidak dapat tumbuh atau berkembang biak. Oleh karena itu salah satu cara untuk mengawetkan pangan adalah dengan menurunkan aw bahan tersebut. Beberapa cara pengawetan pangan yang menggunakan prinsip penurunan aw bahan misalnya pengeringan dan penambahan bahan pengikat air seperti gula, garam, pati serta gliserol.

Kebutuhan aw untuk pertumbuhan mikroba umumnya adalah sebagai berikut:

- Bakteri pada umumnya membutuhkan aw sekitar 0,91 atau lebih untuk pertumbuhannya. Akan tetapi beberapa bakteri tertentu dapat tumbuh sampai aw 0,75.

- Kebanyakan kamir tumbuh pada aw sekitar 0,88, dan beberapa dapat tumbuh pada aw sampai 0,6.

- Kebanyakan kapang tumbuh pada minimal 0,8.

Bahan makanan yang belum diolah seperti ikan, daging, telur dan susu mempunyai aw di atas 0,95, oleh karena itu mikroba yang dominan tumbuh dan menyebabkan kebusukan terutama adalah bakteri. Bahan pangan kering seperti biji-bijian dan kacang-kacangan kering, tepung, dan buah-buahan kering pada umumnya lebih awet karena nilai aw-nya 0,60 – 0,85, yaitu cukup rendah untuk menghambat pertumbuhan kebanyakan mikroba. Pada bahan kering semacam ini mikroba perusak yang sering tumbuh terutama adalah kapang yang menyebabkan bulukan.

Seperti telah dijelaskan di atas, konsentrasi garam dan gula yang tinggi juga dapat mengikat air dan menurunkan aw sehingga menghambat pertumbuhan mikroba. Makanan yang mengandung kadar garam dan atau gula yang tinggi seperti ikan asin, dendeng, madu, kecap manis, sirup, dan permen, biasanya mempunyai aw di bawah 0,60 dan sangat tahan

8

terhadap kerusakan oleh mikroba. Makanan semacam ini dapat disimpan pada suhu kamar dalam waktu yang lama tanpa mengalami kerusakan.

Air dan Penyimpanan Makanan

Kandungan air dalam bahan makanan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan dengan aw. Aw adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Kandungan air dan aktivitas air mempengaruhi perkembangan reaksi pembusukan secara kimia dan mikrobiologi dalam makanan. Makanan yang dikeringkan atau dikeringbekukan, mempunyai kestabilan tinggi pada penyimpanan, kandungan airnya sekitar 5 sampai 15%. Golongan makanan yang kandungan airnya menengah, seperti korma , kue basah rentang kandungan airnya 20-40%. Pangan berkandungan air menengah biasanya mempunyai aktivitas air di atas 0,5, termasuk air kapiler. Penurunan aktivitas air dapat dilakukan dengan pengeringan atau dengan penambahan senyawa yang larut dalam air seperti gula dan garam. Pertumbuhan bakteri sebenarnya tidak mungkin pada aktivitas air di bawah 0,90. Kapang dan Khamir biasanya dihambat pada aktivitas air antara 0,88 dan 0,80, meskipun ada beberapa galur khamir osmofil yang tumbuh pada aktivitas air sampai serendah 0,65. Kebanyakan enzim menjadi tidak aktif jika aktivitas air turun di bawah 0,85 seperti amylase, fenoloksidase, dan peroksidase. Akan tetapi lipase dapat tetap aktif pada aktivitas air 0,3 atau bahkan 0,1 (Loncin dkk, 1968). Contoh pengaruh aktivitas air terhadap beberapa reaksi secara enzimatik diberikan oleh Acker (1969). Aw minimum agar mikroorganisma dapat tumbuh dengan baik adalah 0,90 untuk bakteri, 0,80-0,90 untuk khamir, 0,6-0,7 untuk kapang.

Jika harga a yang rendah diubah menjadi 9,70 setelah penyimpanan 48 hari laju naik secara cepat. Pencoklatan nonenzimatik atau reaksi Maillard merupakan salah satu faktor paling penting yang menimbulkan pembusukan pada makanan. Reaksi ini sangat bergantung pada aktivitas air dan mencapai laju maksimum pada harga 0,6 sampai 0,7. Contohnya pencoklatan serbuk susu yang disimpan pada 40oC selama 10 hari sebagai fungsi dari aktivitas air. Kehilangan lisina sebagai akibat dari reaksi pencoklatan sejajar dengan perubahan warna. Aktivitas air merupakan faktor utama yang mempengaruhi kualitas simpan sejumlah makanan, dengan demikian diperlukan pengemasan untuk membantu mempertahankan kualitas makanan. Produk higroskopis harus dikemas dalam wadah kaca dengan tutup tidak tembus air atau dalam plastik kedap air (polivinil klorida tebal). Misalnya kopi instant. Ada beberapa makanan yang kelembapan nisbi kesetimbangannya di atas kondisi iklim luar. Dengan demikian bahan kemas bekerja melindungi produk agar tidak kehilangan air. Hal ini terjadi pada keju yang diproses dan makanan yang dipanggang.

Aktivitas air berpengaruh besar terhadap laju dari banyak reaksi kimia dalam makanan dan terhadap laju pertumbuhan mikroba (Labuza 1980). Hal ini dapat dilihat dalam Tabel 2.

9

C. KESIMPULAN

Air adalah zat kimia yang sangat penting bagi semua makhluk hidup, apalagi kita manusia. Air dapat mempengaruhi struktur, kenampakan, rasa makanan, dan kerentanan pangan terhadap pembusukan, keawetan, kemudahan terjadi reaksi kimia, aktivitas enzim. Air juga dibutuhkan untuk penyimpanan makanan agar tetap segar. Bentuk air dalam bahan pangan,yaitu air bebas (free water), yaitu air yang terkandung dalam bahan pangan yang dapat dengan mudah dihilangkan dengan cara penguapan atau pengeringan. Dan air terikat (bound water), yaitu air yang terkandung dalam pangan dan sangat sukar untuk dihilangkan meski dengan cara pengeringan, karena terserap dalam jaringan atau terikat secara kimia pada komponen lain. Kandungan air dinyatakan dalam kadar air, yaitu jumlah air dalam pangan. Dan aktivitas air, yaitu aktivitas air dalam reaksi kimia dan biologi.

D. JAWABAN DARI PERTANYAAN

Komponen-Komponen Dan Kandungan Air

Faktor yang sangat penting dan menentukan bahwa air yang layak konsumsi adalah

kandungan TDS (Total Dissolved Solids) atau kandungan unsur mineral dalam air.

Contoh unsur mineral dalam air adalah: zat kapur, besi, timah, magnesium, tembaga,

sodium, chloride, dan chlorine. Air yang mengandung mineral tinggi sangat tidak baik untuk

kesehatan. Mineral dalam air tidak hilang dengan cara direbus. Mineral yang baik bagi tubuh

manusia adalah mineral organik yang berasal dari sayur, buah, daging, telor, atau susu.

Mineral di dalam air disebut mineral nonorganik atau mineral dari benda mati yang tidak

bisa diuraikan oleh tubuh.

Bila terlalu banyak mineral nonorganik di dalam tubuh dan tidak dikeluarkan, maka

seiring berjalannya waktu akan mengendap di dalam tubuh yang berakibat tersumbatnya

bagian tubuh. Misal bila mengendap di mata mengakibatkan katarak, pada ginjal/empedu

mengakibatkan batu ginjal/batu empedu, pada pembuluh darah mengakibatkan pengerasan

pembuluh darah, tekanan darah tinggi, stroke, pada otak mengakibatkan Parkinson, pada

persendian tulang mengakibatkan pengapuran, dll.

10

Menurut standar WHO, air minum yang layak dikonsumsi memiliki kadar TDS < 100.

Pada dasarnya kategori air menurut TDS terbagi menjadi 4:

- Lebih dari 100 ppm : bukan air minum

- 10 – 100 ppm : air minum

- 1 – 10 ppm : air murni

- 0 ppm : air organik

Air Berat Beracun Atau Tidak?

Deuterium disebut juga Hidrogen-2, atau hidrogen berat (simbol ditulis D atau 2H) merupakan salah satu daripada tiga bentuk isotop hidrogen yang terdiri daripada protium, deuterium, dan tritium. Deuterium merupakan isotop stabil dengan kelimpahan alami disamudra bumi kira-kira satu dari 6500 atom hidrogen (~154 ppm). Dengan demikian deuterium merupakan 0.015% (0.030% berat) dari semua hidrogen yang terbentuk secara alami. Inti deuterium, disebut deuteron, mengandung satu proton dan satu netron, sementara inti hidrogen paling umum terdiri dari hanya satu proton dan tanpa netron. Nama isotop berasal dari bahasa Yunani, deuteros yang berarti "dua", untuk menunjukkan 2 partikel sub-atomik yang menyusun inti.

Deuterium dapat menggantikan hidrogen normal dalam molekul air untuk membentuk air berat, yang 10,6% lebih padat daripada air biasa (es yang terbuat darinya akan tenggelam di air biasa). Air berat cukup beracun bagi organisme eukariota, dimana penggantian 25% air di dalam tubuh dengan air berat dapat menyebabkan masalah pembelahan sel dan kemandulan, 50% penggantian menyebabkan kematian yang disebabkan oleh sindrom sitotoksik (kegagalan sumsum tulang dan pelapisan gastrointestinal). Organisme prokariota masih mampu untuk bertahan dalam air berat murni (meskipun dengan pertumbuhan yang lambat). Konsumsi air berat bukan merupakan ancaman bagi manusia kecuali dalam jumlah yang sangat besar (melebihi 10 liter). Dosis kecil air berat (beberapa gram adalah jumlah yang sebanding dengan yang ada di dalam tubuh) secara rutin digunakan sebagai pelacak metabolis yang tak berbahaya bagi manusia dan binatang.

Menurut Nagashima dan Suzuki (1981), air terikat meliputi:- Air hidratasi- Air dalam mikrokapiler atau air yang terjebak dalam mikrokapiler- Air yang terabsorbsi pada permukaan solid.Jelaskan!!!

- Air HidratasiBerada dalam bahan makana dalam bentuk hidrat yang terikat dalam jaringan makanan. Ikatannya kimia-fisika, sehingga tidak begitu kuat karena ikatan kimia kuat dan ikatan fisika

11

tidak kuat sehingga apabila digabungkan akan menjadi tidak begitu kuat dan mudah lepas.Contoh, dalam buah apabila dipotong airnya akan keluar karena dalam buah dalam bentuk air hidratasi dan sebagian dalam bentuk air tersekap. Air tersekap itupun akan mengalir apabila buah tersebut rusak karena dipotong.

- Air dalam mikrokapiler atau air yang terjebak dalam mikrokapilerBerada terjebak diantara jaringan bahan makanan (pori-pori yang kecil) sehingga tidak mengalir begitu bebas. Contoh, daging apabila dipotong, air dalam daging tidak keluar karena dia terjebak diantara daging.

- Air yang terabsorbsi pada permukaan solid.Berada pada permukaan tanah yang menyerap air sehingga tidak akan mudah dihilangkan walaupun dengan cara penguapan atau pengeringan. Contoh, tanah karena permukaan tanah yang solid sehingga air susah untuk dihilangkan.

Fungsi atau Manfaat Air dalam Tubuh

1. Pengganti Ion TubuhSalah satu manfaat air bagi tubuh kita adalah sebagai pengganti ion tubuh, tentu donk karna setelah seharian kita menjalani berbagai aktivitas yang melelahkan tentu banyak energi yang hilang dalam tubuh kita. Maka dari itu air sangat dibutuhkan sebagai pelepas dahaga yang baik bagi kesehatan tubuh kita.

2. Menjaga Keseimbangan Tubuh’Faktanya bahwa tubuh kita sekitar 60 % nya terdiri dari cairan. Cairan dalam tubuh ini memiliki fungi masing masing diantaranya dalah sebagai proses pencernaan, penyerapan sari makanan, dan masih banyak lagi. Untuk itu sangat dianjurkan untuk mengkonsumsi air, karna bisa Anda bayangkan sendiri apa yang akan terjadi bila sampai kekurangan asupan air dalam tubuh kita.

3. Memelihara kesehatan GinjalFakta lainnya adalah sebagai memelihara kesehatan ginjal, seperti yang sudah saya katakan sebelumnya bahwa cairan dalam tubuh memiliki fungsinya masing masing salah satunya adalah sebagai alat transportasi sisa limbah atau kotoran dalam tubuh yang nantinya akan dibuang dalam bentuk urin.

4. Merawat KulitAir memiliki peran untuk merawat kulit. Dengan mengkonsumsi air sebanyak 8 gelas setiap harinya berarti telah merawat kulit menjadi lebih lembut dan halus. Ini merupakan cara alami dalam merawat kulit.

Reaksi Kimia yang Mempercepat Pembusukkan

Tidak bisa dipaparkan contoh reaksi kimia yang dapat mempercepat pembusukkan, hanya ada pengaruh mikroba dan kandungan air.

Kandungan air dan aktivitas air mempengaruhi perkembangan reaksi pembusukan secara kimia dan mikrobiologi dalam makanan. Makanan yang dikeringkan atau

12

dikeringbekukan, yang mempunyai kestabilan tinggi pada penyimpanan, biasanya rentang kandungan airnya sekitar 5 samapai 15%. Golongan makanan yang kandungan airnya manengah, seprti korma, rentang kandungan airnya sekitar 20 sampai 40%. Pangan berkandungan air manengah biasanya mempunyai aktivitas air di atas 0,5, termasuk air kapiler. Penurunan aktivitas air dapat dilakukan dengan pengeringan atau dengan penambahan senyawa yang larut dalam air, seperti gula ke sele atau garam ke awetan asam. Pertumbuhan bakteri di bawah 0,90. Kapang dan khamir biasanya dihambat pada aktivitas air antara 0,88 dan 0,80, meskipun ada beberapa galur khamir osmofil yang tumbuh pada aktivitas air sampai serendah 0,65%.Kebanyakan enzim menjadi tidak aktif jika aktivitas air turun di bawah 0,85. Enzim yang seperti itu termasuk amylase, fenoloksidase, dan peroksidase.

Pencoklatan nonenzimatik atau reaksi Maillard merupakan sallah satu factor paling penting yang menimbulkan pembusukan makanan. Reaksi ini sanagt bergantung pada aktivitas air dan mancapai laju maksimum pada harga a 0,6 samapai 0,7 (Loncin dkk, 1969). Contoh mengenai ini ditunjukkan oleh pencoklatan serbuk susu yang disimapn pada 400C selama 10 hari sebagai fungsi dari aktivitas air. Kehilangan lisina sebagai akibat dari reaksi pencoklatan sejajar dengan perubahan warna.

Lebuza dkk. (1970) menunjukkan bahwa pada aktivitas air rendah sekalipun sukrosa dapat dihidrolisis menghasilkan gula mereduksi yang dapat berperan serta dalam reaksi pencoklatan. Reaksi pencoklatan biasanya berjalan lambat pada kelembabpan yang rendah dan naik smapai maksimum dalam rentang makanan berkandungan air menengah. Lewat rentang ini laju menirun lagi. Perilaku ini dijelaskan oleh kenyataan bahwa dalam rentang itu pereaksi semuanya terlarut, dan peningkatan kandungan air lanjut menyebabkan pengenceran pereaksi.

Pengaruh aktivitas air terhadap oksidasi lemak adalah rumit. Penyimpanan maknan makanan yang dikeringkan dan didehidrasi pada aras kandungan air di atsa kandungan air yang diketahui mencangkup monolapisan tampaknya memberikan perlindungan maksimum terhadap oksidasi, ini telah ditunjukkan oleh Martinez dan Labuza (1968) dengan oksodasi lipid ikan salem yang dikeringkanbekukan. Oksidasi lipid berkurang jika kandungan air dinaikkan. Jadi kita dapat mencari kondisi yang optimum untuk member perlindungan terhadap oksidasi tetapi dapat menyebabkan reaksi pembusukan lain, seperti pencoklatan.

Contoh Air Terikat dan Air Bebas dalam Pangan

Air bebas misalnya semua bahan makanan tergolong dalam air bebas. Contoh bahan pangan yakni buah-buahan.

Air terikat misalnya air yang tersimpan dalam kapiler-kapiler sehingga air susah untuk dihilangkan. Contoh bahan pangan yakni daging.

DAFTAR PUSTAKA

13

Azizah, Nurlela. Air sebagai Komponen utama Penyusun bahan pangan.http://kamusq. blogspot.com/2012/04/air-sebagai-komponen-utama-penyusun.html. Diakses 20 September 2012.

MAHMUDATUSSA'ADAH. Makalah Air. http://file.upi.edu/ Direktori/ FPTK/ JUR._PEND. KESEJAHTERAANKELUARGA/197807162006042-AI_MAHMUDATUSSA'ADAH/ AIR_Makalah.pdf. Diakses 20 September 2012.

Safrizal, Refli. AIR DALAM BAHAN PANGAN. http://reflitepe08.blogspot.com/2011/03/air- dalam-bahan-pangan.html. Diakses 20 September 2012.

Shvoong. Pengaruh Aktivitas Air Terhadap Makanan. http://id.shvoong.com/exact-sciences/bioengineering-and-biotechnology/2058492-pengaruh-aktivitas-air-terhadap-makanan/#ixzz28JhjzUrN. Diakses 04 Oktober 2012.

Surendeng, Dj. Tipe air dalam Bahan Pangan. http://diajengsurendeng.blogspot. com/2011/10/ tipe-air-dalam-bahan-pangan-jenis-jenis.html. Diakses 20 September 2012

Syamsir, Elvira. Aktivitas Air dan Pertumbuhan Mikroba. http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/1792972-aktivitas-air-dan-pertumbuhan-mikroba/html. Diakses 04 Oktober 2012.

Wikipedia. Air. http://id.wikipedia.org/wiki/Air. Diakses 17 September 2012.

14